鄂尔多斯高原植物功能性状变异的多空间尺度比较

植物功能性状变异是由发生在不同空间尺度上的系统进化和环境共同驱动，它代表植物对从局域到全球尺度上的环境异质性的适应性。因此，尺度是认识和理解植物功能性状变异及其背后的主要环境驱动因子的重要视觉。然而，对多空间尺度的相对作用是否依赖所研究的植物性状或生长型以及多空间尺度上功能性状间的协同变异是否依赖于生长型的认识极其有限。而这对于理解灌木和草本植物性状变异在多空间尺度上的的适应性和生态策略差异很关键。本研究利用巢式结构- - 样地（库布齐沙漠、毛乌素沙地、鄂尔多斯典型草原、荒漠化草原和草原化荒漠）/样方/物种/个体的取样方法，系统比较鄂尔多斯高原主要生长型灌木和草本的植物功能性状（叶重比、叶干物质含量、叶氮含量、叶磷含量、叶氮磷比、叶厚度、叶面积、叶大小、叶组织密度、叶pH值和株高等）在多空间尺度的变异，旨在系统地揭示鄂尔多斯高原灌木和草本植物功能性状在多空间尺度上的适应性以及生态策略差异。

植物功能性状变异是由发生在不同空间尺度上的系统进化和环境共同驱动，它代表植物对从局域到全球尺度上的环境异质性的适应性。本项目通过野外群落调查，叶和细根以及土壤取样，结合实验室样品的碳、氮、磷测试分析，对鄂尔多斯高原四种主要植被——荒漠、荒漠草原、典型草原和毛乌素沙地的植物群落结构以及细根和叶功能性状变异进行了研究。利用了四种植被18个群落180个样方调查数据以及11个植物功能性状（植物高度、生长型、叶片大小、比叶面积、叶干物质含量、叶氮含量、叶磷含量、叶碳含量、根氮含量、根磷含量、根碳含量）以及土壤养分含量等数据资料，对分布在鄂尔多斯高原的主要植物功能性状变异、细根和叶功能性状的关联性等进行了分析。结果表明，鄂尔多斯高原功能性状表现出较大的变异，物种表现为叶大小、比叶面积、叶和根氮、磷含量较低，叶干物质含量较高且变异范围较大（肉质叶片和叶发育出较低含水量的叶片），这些性状特征表征植物生长速率较慢，植物采用资源储存策略。鄂尔多斯高原灌木叶碳含量、根碳含量、根氮含量和叶干物质含量显著高于草本植物，而叶氮含量、叶磷含量、根磷含量、叶片大小、比叶面积和比根长显著低于草本。这些结果说明两类不同的生长型植物适应策略上的分异——草本植物生长速率快，属于资源掠夺策略，而灌木物种生长速率相对较慢，属于资源储存策略。巢式方差分析表明，植被类型解释了植物高度、叶氮含量、叶磷含量、根氮含量约有20%左右的变异，而对其余的性状变异的解释度较低。在区域、植被型、群落尺度上，细根和叶功能性状对叶氮含量-根氮含量、叶磷含量-根磷含量、比叶面积-比根长呈显著地正相关关系，而叶碳含量-根碳含量并没有相关性。本项目的研究结果有助于认识鄂尔多斯高原灌木和草本生长型植物的适应策略以及如何受气候和土壤养分调控。